摘 要：本文詳細(xì)說明了模塊化生產(chǎn)線系統(tǒng)（MPS）各站組態(tài)監(jiān)控的實現(xiàn)過程，并對各站組態(tài)監(jiān)控的實現(xiàn)技巧進(jìn)行了具體說明。

關(guān)鍵詞：MPS；組態(tài)；模塊化；生產(chǎn)線

一、組態(tài)王軟件的作用及其在MPS監(jiān)控中的應(yīng)用

組態(tài)軟件是用軟件庫提供的工具、方法、完成工程中某一具體任務(wù)的過程，組態(tài)軟件適合某種領(lǐng)域的應(yīng)用，組態(tài)最早出現(xiàn)在工業(yè)計算機(jī)控制中，PLC梯形圖組態(tài)、人機(jī)界面生成軟件稱作工控組態(tài)，組態(tài)工具運(yùn)行程序是執(zhí)行自己特定任務(wù)、組態(tài)也提供內(nèi)置編譯系統(tǒng)提供BASIC語言、有的高級組態(tài)軟件支持C語言。在此領(lǐng)域中，常用組態(tài)軟件有：WINCC、組態(tài)王等。本系統(tǒng)設(shè)計采用組態(tài)王6.5版本進(jìn)行組態(tài)設(shè)計。

組態(tài)王軟件具有開放性好、適用性廣、經(jīng)濟(jì)容易入門、開發(fā)周期短等優(yōu)點(diǎn)，通常把這樣的系統(tǒng)分為控制、監(jiān)控、管理三個結(jié)構(gòu)。自動控制系統(tǒng)上傳、下載組態(tài)開發(fā)，組態(tài)包含畫面、變量、動畫。通過對監(jiān)控系統(tǒng)要求及實現(xiàn)功能分析采用組態(tài)王對監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計。組態(tài)王軟件為操作者提供了可視化監(jiān)控畫面，有利于人員方便快捷觀察設(shè)備運(yùn)行姿態(tài)、它充分利用Windows圖形化編輯功能能以動畫方式顯示設(shè)備狀態(tài)有報警窗口、實時曲線等。組態(tài)王仿真基本操作方法是：

（1）運(yùn)用組態(tài)王內(nèi)置圖形界面的圖形，用抽象的圖形畫面來模擬仿真實際工業(yè)現(xiàn)場的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。

（2）通過變量、數(shù)據(jù)庫就是創(chuàng)建一個具體的數(shù)據(jù)庫，并用數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)對對象的各種屬進(jìn)行監(jiān)控，如：實時監(jiān)測溫度、水溫，壓力等。

二、操作手單元組態(tài)實現(xiàn)過程

夾緊氣缸、大臂、小臂氣缸三個為一個圖符，只需要在每個動作需要時體現(xiàn)出來就好，在大臂伸出的時候定義一個圖符，小臂下降和夾緊氣缸各定義一個圖符就好，因為右邊動作和左邊動作相同只是在夾緊氣缸放松時體現(xiàn)出來就好。此動畫中運(yùn)用隱含動作體現(xiàn)每個動畫。本站總共有十個動作所以定義的變量有“開關(guān)離散型”、“動作整型”兩個變量執(zhí)行條件為：大臂<10。

因為此站初始位置在左邊大臂、小臂都縮回所以動作條件為大臂==0要是體現(xiàn)大臂伸出動畫在伸出動畫條件寫大臂==1以此類推；直到每個動作執(zhí)行完。這樣就實現(xiàn)操作手站所有動作。

三、加工單元組態(tài)實現(xiàn)過程

加工單元組態(tài)畫面，加工站由主電機(jī)夾緊氣缸、沖壓氣缸、檢測氣缸組成此單元只需模擬夾緊加工工件以及檢測工件。由右下方I0.0傳感器檢測到位夾緊氣缸伸出、沖壓氣缸下降、工作2秒、緊氣缸縮回、沖壓氣缸上升、主電機(jī)旋轉(zhuǎn)右下方傳感器再次檢測到主電機(jī)停止工件顯示檢測氣缸下降、然后檢測氣缸上升。主電機(jī)旋轉(zhuǎn)右下位傳感器檢測主電機(jī)停止。因為工件只在加工和檢測時顯示所以只做工件兩次顯示畫面。每個氣缸伸出和縮回都使用水平或者垂直移動，此站定義變量有此動畫變量為：兩個變量執(zhí)行條件為：加工站開關(guān)==1，加工站工作臺+1，加工站夾緊+1，加工站沖壓+1，加工站檢測+1，否則加工站開關(guān)==0，加工站工作臺-1，加工站夾緊-1，加工站沖壓-1，加工站檢測-1，這樣就可以實現(xiàn)加工動畫。

四、安裝單元組態(tài)畫面

安裝單元主要由旋轉(zhuǎn)氣缸、推料氣缸、擺動氣缸構(gòu)成，此站定義變量為：“開關(guān)離散型”、“動作整型”安裝站開關(guān)==1，推料氣缸+1，擺動氣缸+1，否則安裝站開關(guān)==0，推料氣缸-1，擺動氣缸-1。因為旋轉(zhuǎn)氣缸動畫是連續(xù)的所以使用隱含來實現(xiàn)，這里工件和旋轉(zhuǎn)臂組合成一個圖符。此動畫變量為：旋轉(zhuǎn)氣缸，執(zhí)行條件為：安裝站開關(guān)==1，因為旋轉(zhuǎn)動畫由五個旋轉(zhuǎn)方向所以當(dāng)天即那為：如果旋轉(zhuǎn)氣缸<5，旋轉(zhuǎn)氣缸+1，安裝站開關(guān)==0，旋轉(zhuǎn)氣缸==0，這樣組合為一個整體就可以實現(xiàn)安裝站的全部動畫。

五、安裝搬運(yùn)單元組態(tài)畫面

搬運(yùn)單元由夾緊氣缸、擺動氣缸、升降氣缸組成，因為此站動作相對相同所以也采用隱含動畫這樣比較容易實現(xiàn)，此動畫變量為：“開關(guān)離散型”、“動作整型”兩種類型，因為搬運(yùn)站動作有10步，執(zhí)行條件為：搬運(yùn)站開關(guān)==1，如果搬運(yùn)站旋轉(zhuǎn)<10，那么搬運(yùn)站旋轉(zhuǎn)-1，此站的初始位置在左邊、夾緊氣缸放松、升降氣缸處于上升位置所以當(dāng)搬運(yùn)站開關(guān)==0，那么搬運(yùn)站旋轉(zhuǎn)==0。這個站把旋轉(zhuǎn)臺大臂升降氣缸夾緊氣缸組合為一個圖符，只需要在不同位置改變圖符形狀就可以，只需在每個動作依次寫：搬運(yùn)站旋轉(zhuǎn)==0，搬運(yùn)站旋轉(zhuǎn)==1，以此類推即可以完成搬運(yùn)單元的組態(tài)畫面。

六、倉儲單元組態(tài)畫面

倉儲單元由X/Y軸兩個電機(jī)、推料氣缸組成，此動畫變量為：“開關(guān)離散型”、“動作整型”兩種類型此站只做一個倉位所以電機(jī)移動動畫為水平或者垂直移動，執(zhí)行條件為：如果倉儲開關(guān)==1，那么倉儲右移動+1，否則倉儲開關(guān)==0，那么倉儲右移動-1，工件顯示用隱含用推料伸出傳感器檢測，傳感有信號時料倉工件顯示，否則傳感器無信號時運(yùn)料臺工件顯示，水平移動電機(jī)和工作臺為一個整體，向右移動距離為50mm。這樣就完成此站組態(tài)。

作者簡介：

趙建偉，男，高級工程師，從事機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的教學(xué)與科研工作。

本文來自院本科研項目自動化生產(chǎn)線圖形化實時監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)，項目編號：Gfxy16-13。

（作者單位：陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電系）